(57)【要約】【課題】ポート噴射型内燃機関の冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することを目的とする。【解決手段】アトキンソンサイクルを実行する内燃機関の冷間時において、吸気バルブ開弁タイミングを、吸気ポートに逆流が発生し始めるタイミングに調節している（Ｓ１０６〜Ｓ１１４）。したがって吸気バルブの開弁直後に筒内への急激な吸い込み流は生じない。このため冷間時に吸気ポートの壁面や吸気バルブの背面に存在していた液状燃料は、比較的穏やかな気流の中で、その表面から気化して燃焼室内に吸入される。このことから燃料が液状で筒内に吸い込まれることはなく、燃焼室の内壁面への液状燃料の付着が防止できる。このことにより局所リッチでの燃焼が生じることはなく、ＰＭ発生を防止できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートに燃料噴射する内燃機関において、この内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをＴＤＣよりも遅角する制御を実行する内燃機関バルブタイミング制御装置であって、
内燃機関冷間時に、吸気バルブ開弁タイミングでの筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節する冷間時バルブタイミング設定手段を備えたことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、内燃機関冷間時に前記目標状態に近づく方向に吸気バルブ開弁タイミングを調節することを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングを遅角することを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを前記目標状態に対応する進角値に設定し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、アトキンソンサイクルとして、吸気バルブ開弁タイミングをＴＤＣよりも遅角する制御を実行していることを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、
前記冷間時バルブタイミング設定手段が吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節して前記目標状態に制御する際に生じる内燃機関の出力トルク変動を抑制するトルク変動抑制手段を備えたことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気ポートに燃料噴射する内燃機関において、この内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをＴＤＣよりも遅角する制御を実行する内燃機関バルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷間時の内燃機関において、噴射された燃料の霧化を促進して燃焼性を改善する技術が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
特許文献１では、吸気ポート燃料噴射を実行している内燃機関において燃料の霧化を良好にするために、吸気ポートでの受熱による燃料霧化促進と燃料凝集とのバランスを考慮して、吸気バルブ開弁タイミングが早ければ燃料噴射タイミングも早くし、吸気バルブ開弁タイミングが遅ければ燃料噴射タイミングも遅くする制御を実行している。
【０００３】
特許文献２では、筒内燃料噴射を実行している内燃機関において、筒内噴射した燃料の一部をアトキンソンサイクルを利用して吸気ポートに戻して霧化を促進している。
特許文献３では、吸気ポート燃料噴射を実行している内燃機関の冷間時には吸気バルブからの排気の吹き返し量に応じて燃料噴射終了タイミングを制御して霧化を促進している。更に特許文献３では、吸気バルブによる吸い込み速度が遅い場合には吸気バルブ開タイミングに燃料噴射タイミングを近づけ、吸気バルブによる吸い込み速度が速い場合には吸気バルブ開タイミングから燃料噴射タイミングを遠ざけている。このことにより吸い込み速度の速さを利用して吸気バルブに付着している燃料を気流に乗せて筒内へ流入させて未燃ＨＣ（ｈｙｄｒｏ  ｃａｒｂｏｎ：炭化水素）残留の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４４７５３号公報（第４−７頁、図３，４）
【特許文献２】特開２００９−１７４３４５号公報（第７−１０頁、図１，２）
【特許文献３】特開２０１０−２７５９３２号公報（第１２−１４頁、図９〜１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アトキンソンサイクルなどのように、吸気バルブの開弁期間全体を遅角させて、一旦筒内に吸い込んだ吸気を再度吸気ポート側に戻す制御を実行している場合には、吸気バルブ開弁タイミングはＴＤＣ以後に設定される。このため筒内が負圧状態となったタイミングで吸気バルブが開くことになる。吸気バルブ開弁タイミングの遅角の程度が大きくて、吸気ポートと筒内との差圧が大きくなっている場合には、吸気バルブの開弁開始直後に吸気ポートから筒内へ急激に吸気が流れ込む状態が発生する。
【０００６】
冷間時にこのような急激な吸気の流れが発生すると、燃料噴射によって吸気ポート壁面や吸気バルブの背面に付着した液状燃料が吹き飛ばされて液状のままで筒内に吸い込まれる。このため燃焼室の内壁面に液状燃料が付着する事態が発生する。
【０００７】
この状態で燃焼すると局所リッチ状態での燃焼となり、ＰＭ（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）発生の原因となる。
特許文献１では、吸気ポートでの燃料霧化を考慮した制御であり、吸気バルブ開弁タイミングがＴＤＣ以後になった場合でも燃料噴射時期を遅角側へ制御するのみである。このため冷間時に吸気バルブ開弁直後に筒内に吸い込まれて燃焼室の内壁面に付着した液状燃料については何らの対策もなされていない。したがってＰＭ防止の効果はない。
【０００８】
特許文献２では、筒内にて噴射されて浮遊している燃料の一部を、アトキンソンサイクルの利用により、ＢＤＣ以後に吸気ポート側に戻している技術である。このためＴＤＣ以後に吸気ポート側から吸い込まれて燃焼室の内壁面に付着した液状燃料については、吸気ポート側に戻ることはない。したがってこのような液状燃料については何らの対策もなされていないので、ＰＭ防止の効果はない。
【０００９】
特許文献３では、排気の吹き返しが無い状態では、吸気バルブでの吸い込み速度を考慮した制御が行われている。この制御は燃料を吸い込み気流に乗せて筒内に送り込むことが目的である。したがって、冷間時の吸い込みにより燃焼室の内壁面に付着してしまった液状燃料については考慮していない。このためＰＭ防止の効果はない。
【００１０】
本発明は、内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、吸気ポートに燃料噴射する内燃機関において、この内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをＴＤＣよりも遅角する制御を実行する内燃機関バルブタイミング制御装置であって、内燃機関冷間時に、吸気バルブ開弁タイミングでの筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節する冷間時バルブタイミング設定手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このように内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをＴＤＣよりも遅角する制御を実行している場合に、冷間時に吸気ポート壁面や吸気バルブの背面に付着している液状燃料が、吸気バルブ開弁直後に生じる急激な吸い込み流により筒内に吸い込まれ、燃焼室の内壁面に付着するおそれがある。
【００１３】
しかし本発明では、冷間時バルブタイミング設定手段が、内燃機関冷間時に、吸気バルブ開弁タイミングでの筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節する。このため吸気バルブ開弁直後に急激な吸い込み流が生じることはなく、その後に吸気流の吸い込みが生じることになる。
【００１４】
このため冷間時に、液体として吸気ポート壁面や吸気バルブの背面に存在していた燃料は、液状で筒内に吸い込まれることはなく、十分に霧化された状態で筒内に吸入されることになる。したがって内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。このことによりＰＭ発生を防止できる。
【００１５】
請求項２に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項１に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、内燃機関冷間時に前記目標状態に近づく方向に吸気バルブ開弁タイミングを調節することを特徴とする。
【００１６】
このように冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気バルブ開弁タイミングのみの調節により前記目標状態となるように制御している。このように吸気バルブ開弁タイミングのみを調節することでも、吸気バルブ開弁直後に急激な吸い込み流が生じないようにできる。したがって内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項２に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングを遅角することを特徴とする。
【００１８】
このような手法により冷間時バルブタイミング設定手段は前記目標状態となるように吸気バルブ開弁タイミングを調節することができる。
すなわち、冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの逆流発生直前の状態、すなわち燃焼室から排気の吹き返しが発生し始める状態にて、吸気バルブが開弁するように、吸気バルブ開弁タイミングの進角・遅角を制御している。燃焼室から排気の吹き返しが発生し始める状態は、筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等の圧力、あるいはわずかに筒内圧力が高い状態であることから、前記目標状態を達成することができる。
【００１９】
このように吸気ポート逆流検出手段の検出状態に応じて、吸気バルブ開弁タイミングを制御することで、吸気バルブ開弁直後に急激な吸い込み流が発生するのを防止できる。したがって内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。
【００２０】
更に逆流を検出した場合には吸気バルブ開弁タイミングを遅角して逆流を必要以上に強めていないので、燃費の悪化を防止できる。
請求項４に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項２に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする。
【００２１】
冷間時バルブタイミング設定手段は、逆流が発生していない場合のみ、吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないようにしている。すなわち遅角側の調節はせずに進角側のみの調節としている。
【００２２】
逆流、すなわち排気の吹き返しが発生している場合には、少なくとも筒内圧力が吸気ポートの圧力より高い状態である。このことから、逆流の発生を検出しない場合に実行する進角側への調節のみとしても前記目標状態を達成することができる。
【００２３】
このことにより内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。
請求項５に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項２に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを前記目標状態に対応する進角値に設定し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする。
【００２４】
このように冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は、直ちに吸気バルブ開弁タイミングを目標状態に対応する進角値に設定している。
【００２５】
このことにより急激な吸い込み防止処理が迅速に実行できるので、内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを、より確実に防止することができる。
請求項６に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、アトキンソンサイクルとして、吸気バルブ開弁タイミングをＴＤＣよりも遅角する制御を実行していることを特徴とする。
【００２６】
吸気バルブ開弁タイミングをＴＤＣよりも遅角する制御としては、アトキンソンサイクルの実行が挙げられる。したがって内燃機関冷間時にアトキンソンサイクルを実行する場合に燃焼室の内壁面への液状燃料付着が防止される。
【００２７】
請求項７に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段が吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節して前記目標状態に制御する際に生じる内燃機関の出力トルク変動を抑制するトルク変動抑制手段を備えたことを特徴とする。
【００２８】
冷間時バルブタイミング設定手段が吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節した際には、内燃機関には出力トルク変動が生じる場合がある。このような場合には、トルク変動抑制手段により内燃機関の出力トルク変動を抑制する。このことで、内燃機関が適用されている装置におけるショック、例えば内燃機関が車両に適用されていれば、車両に対するショックを防止でき、このことにより乗員に違和感を生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１の内燃機関とその制御系の概略構成図。
【図２】吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの変化における吸気バルブ開弁直後の気流状態と燃焼室内のＰＭ発生量との関係を示すグラフ。
【図３】実施の形態１のＥＣＵが実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理のフローチャート。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）実施の形態１の制御の一例を示すグラフ。
【図５】実施の形態２の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理のフローチャート。
【図６】実施の形態３の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理のフローチャート。
【図７】実施の形態４の出力トルク変動防止処理のフローチャート。
【図８】実施の形態５の内燃機関とその制御系の概略構成図。
【図９】実施の形態６の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理の一例を示すフローチャート。
【図１０】実施の形態６の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理の一例を示すフローチャート。
【図１１】実施の形態６の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理の一例を示すフローチャート。
【図１２】（Ａ），（Ｂ）吸気ポートの逆流有無による温度上昇状態を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［実施の形態１］
〈実施の形態１の構成〉図１に上述した発明が適用された内燃機関２とその制御系である電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）４との概略構成を表す。この内燃機関２はガソリンエンジンであり、車両駆動用に車両に搭載されたものである。内燃機関２は複数気筒を備えている。例えば直列４気筒のガソリンエンジンとして構成されている。気筒数としては、６気筒や８気筒などのその他の気筒数の内燃機関でも良く、あるいはＶ型内燃機関であっても良い。尚、図１では複数気筒の内の１気筒のみ示している。
【００３１】
内燃機関２の各燃焼室６は、吸気バルブ８にて開閉される吸気ポート１０を介して吸気系に接続され、排気バルブ１２にて開閉される排気ポート１４を介して排気系と接続されている。
【００３２】
吸気ポート１０には燃料噴射弁１６が設けられ、燃料噴射時には吸気バルブ８側に向けて吸気中に燃料噴射することで混合気を形成する。吸気ポート１０の上流側には、サージタンク１８ａと分岐管１８ｂとからなる吸気マニホールド１８が接続されている。この吸気マニホールド１８の上流側にはスロットルバルブ２０が設けられている。
【００３３】
尚、この内燃機関２では、吸気量は吸気バルブ８のリフト量にて調節される。したがってスロットルバルブ２０の開度はモータ２０ａにて調節可能であるが、通常、内燃機関２の運転時には全開とされ、内燃機関２の停止時には全閉とされる。このスロットルバルブ２０にはスロットル開度ＴＡを検出するスロットル開度センサ２０ｂが設けられている。スロットルバルブ２０より上流側には吸気量センサ２２が設けられて吸気量ＧＡを検出している。
【００３４】
燃料噴射弁１６にて燃料噴射がなされて吸気ポート１０に混合気が形成され、この混合気が吸気バルブ８が開弁することで燃焼室６内に吸入される。そして点火タイミングにて点火プラグ２４のスパークによる点火が行われることにより燃焼室６内の混合気が燃焼する。このことでピストン２６が押し下げられて出力軸であるクランクシャフト２８を回転させる。
【００３５】
そして燃焼後の混合気は、排気バルブ１２の開弁により排気として燃焼室６から排気ポート１４に排出される。このように排出された排気は、排気浄化触媒やマフラーを介して外部へ排出される。
【００３６】
ここで吸気バルブ８に開閉駆動力を伝達する吸気カムシャフト３０にはバルブタイミング可変機構３２が設けられている。このバルブタイミング可変機構３２は、クランクシャフト２８に対する吸気カムシャフト３０の相対回転位相を調節するものである。したがってバルブタイミング可変機構３２により、吸気バルブ８のバルブタイミングを連続的に進角又は遅角させることができる。
【００３７】
更に吸気カムシャフト３０と吸気バルブ８との間にはリフト量可変機構３４が設けられている。このリフト量可変機構３４は、吸入行程における吸気バルブ８の最大バルブリフト量を連続的に可変とするものである。尚、最大バルブリフト量の変化は、吸気バルブ８の作用角の変化に対応している。
【００３８】
上述したバルブタイミング可変機構３２とリフト量可変機構３４とにより、吸気バルブ８の可変動弁機構が形成されている。
アクセルペダル３６の踏み込み量は、アクセル操作量センサ３６ａによりアクセル操作量ＡＣＣＰとして検出される。このアクセル操作量ＡＣＣＰに応じて、ＥＣＵ４はリフト量可変機構３４を制御して吸気バルブ８の最大バルブリフト量（あるいは作用角）を調節する。このことによりアクセルペダル３６の踏み込み量に応じた混合気を燃焼室６内に導入することができる。このことにより内燃機関２の出力トルクが調節される。
【００３９】
排気バルブ１２は、クランクシャフト２８により回転される排気カムシャフト３８から回転駆動力が伝達される。
ＥＣＵ４は、内燃機関２の燃料噴射量、燃料噴射時期、吸入空気量、バルブオーバーラップの制御以外に、点火時期制御、その他の処理を実行している。これらの処理のためにＥＣＵ４は、機関回転数センサ４２、冷却水温センサ４４、スロットル開度センサ２０ｂ、吸気量センサ２２、アクセル操作量センサ３６ａ、カムポジションセンサ３０ｂなどによる検出信号を入力している。この他、排気系に設けられた空燃比センサなどからも検出信号を入力している。
【００４０】
機関回転数センサ４２はクランクシャフト２８の回転に対応した機関回転数ＮＥを、冷却水温センサ４４はエンジン温度としての冷却水温度ＴＨＷを検出している。吸気カムシャフト３０に対して設けられたカムポジションセンサ３０ｂは吸気バルブ８を駆動する吸気カム３０ａのカム角を検出している。
【００４１】
吸気ポート１０には吸気バルブ８の近傍に吸気ポート逆流検出センサ４６が設けられている。この吸気ポート逆流検出センサ４６は、吸気バルブ８の開弁状態で燃焼室６から吸気ポート１０側への気流の逆流が生じているか否かを検出するセンサである。
【００４２】
このような吸気ポート逆流検出センサ４６としては、吸気バルブ８側に開口する気体導入口を設けた構成とすることで、燃焼室６側から吸気ポート１０へ逆流する気体の流量や流速を検出する流量センサあるいは流速センサが挙げられる。この他には吸気バルブ８からの逆流は燃焼後の排気の逆流であることから、ＣＯ２濃度を検出するＣＯ２センサ、あるいは高温の排気の温度を検出する温度センサが挙げられる。この場合には、ＣＯ２の高濃度化や気流の高温化が生じたことにより逆流を検出することができる。
【００４３】
センサを用いなくても、この内燃機関２の物理モデルを用いて演算による逆流が生じる期間が判るので、内燃機関２の運転状態、特にバルブタイミング可変機構３２とリフト量可変機構３４との調節量に基づいて逆流量あるいは逆流有無を算出しても良い。
【００４４】
物理モデルによる演算でなく、図１のごとく吸気ポート逆流検出センサ４６を配置する場合には、１つの気筒を代表とし、この代表気筒の吸気ポート１０にのみ吸気ポート逆流検出センサ４６を配置して、逆流状態を検出しても良い。本実施の形態では、＃１気筒のみに吸気ポート逆流検出センサ４６を配置して、逆流の有無を検出しているものとする。
【００４５】
ＥＣＵ４は、上述した各信号、記憶しているデータ、演算結果などに基づいて各種制御を実行する。すなわち点火プラグ２４による点火時期、燃料噴射弁１６の開弁制御による燃料噴射量や燃料噴射時期、吸気バルブ８のバルブタイミング、吸気バルブ８のリフト量調節、スロットルバルブ２０の開度調節などの制御を実行する。
【００４６】
本発明者の知見により、冷間時の内燃機関運転においては、吸気バルブ８の開弁直後（例えば吸気バルブ開弁タイミングから２０°ＣＡぐらいまでの期間）の吸気バルブ８での気流状態と、燃焼室６内のＰＭ発生量（ｇ）との関係は、図２に示したごとくであることが判明している。
【００４７】
すなわち吸気バルブ開弁タイミングが遅角側である場合は開弁直後の気流は順流であるが、開弁タイミングが進角側である場合は逆流が生じている。そして気流の逆流側と順流側との境界領域ではＰＭ発生量が大きく変化し、順流側でＰＭ発生量が急激に増加していることが判る。
【００４８】
吸気バルブ開弁タイミングの遅角側において、特にＴＤＣ以後に吸気バルブ８が開弁する状態では、開弁までに燃焼室６内は負圧状態となる。すなわち吸気ポート１０の圧力よりも筒内圧力（燃焼室６内の圧力）が低下した状態となる。この筒内圧力の低下状態は吸気バルブ開弁タイミングが遅角すればするほど強くなる。
【００４９】
したがって吸気バルブ開弁タイミングでは、吸気ポート１０と筒内圧力との差圧により急激な吸い込み流が吸気バルブ８の周りで発生することになる。
内燃機関冷間時では燃料噴射弁１６から噴射された燃料は吸気バルブ８の背面や吸気ポート１０の壁面に液状で付着しており、このような状態で急激な吸い込み流が生じた場合には、燃料は液状のまま吹き飛ばされて燃焼室６内部に吸い込まれる。そして燃焼室６の内壁（特に排気バルブ１２の周辺部分）に液状で付着する。
【００５０】
この液状燃料が内面に付着したままで燃焼室６内にて燃焼が行われると、局所リッチでの燃焼となり、燃焼室６内でのＰＭ発生量が高くなるのである。
ＰＭ発生を防止するためには、冷間時に液状燃料が燃焼室６内に吸い込まれないように制御する必要がある。このためにＥＣＵ４は前記図２の関係に基づいて、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）を実行する。
〈実施の形態１の作用〉本実施の形態の作用について、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）に基づいて説明する。この処理は、一定クランク角周期（あるいは一定時間周期）で繰り返し実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００５１】
本処理が開始されると、まず内燃機関２が冷間時運転であるか否かが判定される（Ｓ１０２）。これは冷却水温センサ４４により検出される冷却水温度ＴＨＷが基準温度以下か否かにより判定される。
【００５２】
冷間時でない場合には（Ｓ１０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
冷間時であれば（Ｓ１０２でＹＥＳ）、次に＃１気筒の吸気バルブ８が開弁状態か否かが判定される（Ｓ１０４）。＃１気筒の開弁期間は、バルブタイミング可変機構３２及びリフト量可変機構３４の制御量からクランク角（°ＣＡ）にて算出できる。このクランク角と、機関回転数センサ４２の信号から算出される実際のクランク角との比較から＃１気筒の吸気バルブ８が開弁状態にあるか否かを判定できる。
【００５３】
ここで＃１気筒の吸気バルブ８が開弁していなければ（Ｓ１０４でＮＯ）、このまま処理を出る。
冷間時（Ｓ１０２でＹＥＳ）ではあるが、＃１気筒の吸気バルブ８が開弁していない状態が継続していれば（Ｓ１０４でＮＯ）、このまま処理を出る状態が継続する。
【００５４】
＃１気筒の吸気バルブ８が開弁状態になると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正（後述するステップＳ１１０又はＳ１１４）が未完了か否かが判定される（Ｓ１０５）。
【００５５】
この吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴは、基準開弁タイミングからの進角量を示すものである。吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴが大きいほど、吸気バルブ８の開弁は早くなり、小さいほど遅くなる。
【００５６】
＃１気筒の吸気バルブ８が開弁した当初は吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正処理はなされていないので（Ｓ１０５でＹＥＳ）、次に＃１気筒の吸気ポート１０に設けられている吸気ポート逆流検出センサ４６の出力ＵｄｉｒｅｃがＥＣＵ４の作業メモリに読み込まれる（Ｓ１０６）。
【００５７】
次にこの出力Ｕｄｉｒｅｃの値が逆流を示しているか否かが判定される（Ｓ１０８）。すなわち燃焼室６内に残留している排気が、開弁した吸気バルブ８を介して吸気ポート１０側に逆流しているか否かを判定する。
【００５８】
ここでＥＣＵ４はアトキンソンサイクルを実行しているものとする。このアトキンソンサイクルにより、吸気バルブ８の開弁期間全体が大きく遅角して、吸気バルブ開弁タイミングがＴＤＣよりもかなり後になっている状態であるとする。この状態において吸気バルブ開弁タイミング直前では、ピストン２６は吸気バルブ８と排気バルブ１２とが共に閉じた状態で低下しつつあることから、燃焼室６内は負圧状態となっている。
【００５９】
このため吸気バルブ開弁タイミングの直後には、吸気ポート１０側から急激に燃焼室６内に吸気が吸い込まれることになる。このような急激な吸い込みは逆流ではなく順流である。したがって吸気バルブ開弁タイミング直後では、吸気ポート逆流検出センサ４６では逆流は検出されない（Ｓ１０８でＮＯ）。
【００６０】
そして次に＃１気筒の吸気バルブ開弁タイミングから規定時間を経過したか否かが判定される（Ｓ１１２）。この規定時間は、吸気ポート逆流検出センサ４６にて確実に逆流が生じていないことを検出するための遅延時間として設定されている。尚、規定時間は時間でなく、規定クランク角幅として設定しても良い。
【００６１】
規定時間が経過していなければ（Ｓ１１２でＮＯ）、このまま処理を出る。
吸気ポート逆流検出センサ４６の出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を検出しない状態のまま（Ｓ１０８でＮＯ）、規定期間が経過すると（Ｓ１１２でＹＥＳ）、逆流が生じていないことが確実となる。そして、このことは、吸気バルブ開弁タイミングがＴＤＣよりも後であることにより、吸気バルブ開弁タイミング直後に、吸気ポート１０から燃焼室６内へ吸気の急激な吸い込みが発生している可能性があることを示すものである。
【００６２】
このため吸気バルブ開弁タイミングを進角側に補正する（Ｓ１１４）。すなわち式１に示すごとく現在の吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴ［ｉ−１］を、進角側補正量ΔＶＴｂ分増加させて、新たな吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴ［ｉ］として設定する。
【００６３】
［式１］  ＶＴ［ｉ］←ＶＴ［ｉ−１］＋ΔＶＴｂ
この吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴは、ＥＣＵ４が、バルブタイミング可変機構３２及びリフト量可変機構３４の一方又は両方を駆動することで、実際の吸気バルブ開弁タイミングを調節するための制御量である。したがってこのように進角側に補正された制御量を用いて、ＥＣＵ４は、実際の吸気バルブ開弁タイミングを進角側に制御する。
【００６４】
こうして処理を出る。
次の実行周期では、ステップＳ１０２及びステップＳ１０４で共にＹＥＳと判定されても、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正は完了しているので（Ｓ１０５でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【００６５】
以後は、＃２気筒、＃４気筒、＃３気筒の吸気バルブ開弁タイミングが順次経過することで、再度、＃１気筒の吸気バルブ開弁タイミングになるまでは、ステップＳ１０４又はステップＳ１０５にてＮＯと判定される。
【００６６】
そして再度、冷間時のままで＃１気筒の開弁状態になると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正は未完了であるので（Ｓ１０５でＹＥＳ）、出力Ｕｄｉｒｅｃが読み込まれ（Ｓ１０６）、出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示しているか否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００６７】
今回の吸気バルブ開弁タイミングでも規定期間経過しても逆流が生じていない場合には（Ｓ１１２でＹＥＳ）、前記式１に従って、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを進角側に補正する（Ｓ１１４）。
【００６８】
以後、＃１気筒の開弁タイミングになって、規定期間経過しても逆流が生じていなければ（Ｓ１１２でＹＥＳ）、進角側への吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正が継続する（Ｓ１１４）。
【００６９】
このことにより内燃機関２の全気筒について、吸気バルブ８の開弁タイミングがＴＤＣに近づくことになる。
次に最初から出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示していたり、あるいは前記式１の処理（Ｓ１１４）を繰り返したことにより、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴが大きくなって、規定時間内に出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示した場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）を考える。
【００７０】
この場合には、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを遅角側に補正する（Ｓ１１０）。すなわち式２に示すごとく現在の吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴ［ｉ−１］を、遅角側補正量ΔＶＴａ分減少させて、新たな吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴ［ｉ］として設定する。
【００７１】
［式２］  ＶＴ［ｉ］←ＶＴ［ｉ−１］−ΔＶＴａ
このように遅角側に補正された制御量を用いて、ＥＣＵ４は、実際の吸気バルブ開弁タイミングを遅角側に制御する。
【００７２】
こうして本処理を出る。
次に実行周期では、ステップＳ１０２及びステップＳ１０４で共にＹＥＳと判定されても、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正は完了しているので（Ｓ１０５でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【００７３】
以後は、＃２気筒、＃４気筒、＃３気筒の吸気バルブ開弁タイミングが順次経過することで、再度、＃１気筒の吸気バルブ開弁タイミングになるまでは、ステップＳ１０４又はステップＳ１０５にてＮＯと判定される。
【００７４】
そして再度、冷間時のままで＃１気筒の開弁状態になると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正は未完了であるので（Ｓ１０５でＹＥＳ）、出力Ｕｄｉｒｅｃが読み込まれ（Ｓ１０６）、出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示しているか否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００７５】
今回の吸気バルブ開弁タイミングでも逆流が生じている場合には（Ｓ１０８でＹＥＳ）、前記式２に従って、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを遅角側に補正する（Ｓ１１０）。
【００７６】
以後、＃１気筒の開弁タイミングになって、まだ逆流が生じていれば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、遅角側への吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正が継続する（Ｓ１１０）。
このことにより内燃機関２の全気筒について、吸気バルブ開弁タイミングが遅角されることで逆流が抑制されることになる。
【００７７】
このように冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）では、逆流が生じていない場合には、吸気バルブ開弁タイミングが進角され、逆流が生じた場合には、吸気バルブ開弁タイミングが遅角される処理がなされる。
【００７８】
本実施の形態による処理の一例を図４に示す。このグラフは吸気バルブ８を流れる単位時間当たりの気流の流量（ｇ／ｓ）を示すグラフであり、特に開弁期間（吸気バルブ開弁タイミングＴＯから吸気バルブ閉弁タイミングＴＣまでの期間）で、クランク角（°ＣＡ）の変化に対する流量（ｇ／ｓ）の変化を示している。
【００７９】
図４の（Ａ）は、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）による吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正が適用されていない状態でのアトキンソンサイクルを示している。
【００８０】
すなわち開弁タイミングがＴＤＣから大きく遅角しているので、開弁タイミング直後では、流量の立ち上がりが急峻であり、急激な吸い込みが生じていることが判る。
図４の（Ｂ）は、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）により図４の（Ａ）の状態から吸気バルブ開弁タイミングＴＯを進角させて、逆流直前の状態になった例（例えば吸気バルブ開弁タイミングＴＯ＝ＴＤＣ）を示している。この場合には、開弁タイミング直後に急激な吸い込みは生じていない。
【００８１】
図４の（Ｃ）は、更に吸気バルブ８の開弁タイミングを進角させて、逆流がわずかに生じている状態となった例を示している。この場合、逆流後（Ｔｉ〜）に吸気が吸い込まれる状態となるが、この場合にも急激な吸い込みは生じていない。尚、逆流が生じたので、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）では、吸気バルブ開弁タイミングＴＯを遅角する。このことにより図４の（Ｂ）の状態に近づくことになる。
【００８２】
したがって冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）のステップＳ１１０，Ｓ１１４の処理により、図４の（Ｂ）〜（Ｃ）の間の状態に吸気バルブ開弁タイミングＴＯが調節されることになる。すなわち吸気バルブ開弁タイミングＴＯでの筒内圧力が吸気ポート１０の圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミングＴＯを調節している。
【００８３】
このことにより吸気バルブ開弁タイミングＴＯでは、急激な吸い込みが生じることなくかつ大きな逆流が生じない開弁タイミングに維持されることになる。
〈実施の形態１と請求項との関係〉上述した構成において、ＥＣＵ４及び吸気ポート逆流検出センサ４６が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ４６が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ＥＣＵ４が実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）が冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態１の効果〉（１）ＥＣＵ４は、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）により前述した目標状態が冷間時に達成されるように、吸気バルブ開弁タイミングを調節している。
【００８４】
このため冷間時において吸気バルブ８の開弁直後に筒内への急激な吸い込み流が生じることが無い。すなわち、吸気流は吸気バルブ８の開弁直後にはほとんど流れない状態、あるいはわずかな逆流状態になるのみである。その後に、徐々に吸気流の流れが生じて燃焼室６に吸い込まれる。
【００８５】
したがって冷間時に、吸気ポート１０の壁面や吸気バルブ８の背面に存在していた液状燃料は、比較的穏やかな気流の中で、その表面から気化して燃焼室６内に吸入される。このため燃料が液状で筒内に吸い込まれることはなく、燃焼室６の内壁面への液状燃料の付着が防止できる。したがって局所リッチでの燃焼が生じることはなく、ＰＭ発生を防止できる。
【００８６】
（２）冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）による吸気バルブ開弁タイミング制御は、特にステップＳ１１０の処理により、燃焼室６からの逆流、すなわち排気の吹き返しが発生し始めるタイミングになるように、吸気バルブ開弁タイミングを設定している。このことにより燃焼室６内からの排気の逆流を必要以上に強くしないようにできる。このためＰＭ発生防止と共に燃費の悪化も防止できる。
【００８７】
［実施の形態２］
〈実施の形態２の構成〉本実施の形態では、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理として図５の処理を実行する。これ以外の構成は前記実施の形態１と同じである。
【００８８】
冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図５）のステップＳ２０２〜Ｓ２０８，Ｓ２１２，Ｓ２１４の処理は、前記図３のステップＳ１０２〜Ｓ１０８，Ｓ１１２，Ｓ１１４の処理と同じである。本実施の形態の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図５）では、前記図３のステップＳ１１０の代わりに、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを補正せずに補正完了設定する処理（Ｓ２１０）が実行される。
〈実施の形態２の作用〉したがって本実施の形態では、吸気ポート逆流検出センサ４６の出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示さないまま（Ｓ２０８でＮＯ）、規定期間が経過すると（Ｓ２１２でＹＥＳ）、前記実施の形態１の場合と同様に、前記式１により吸気バルブ開弁タイミングを進角側に補正する（Ｓ２１４）。この進角側への補正を繰り返すことにより急激な吸い込み流が存在しない状態で吸気バルブ８を開弁できるようになる。
【００８９】
しかし規定期間が経過する前に、吸気ポート逆流検出センサ４６の出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示した場合には（Ｓ２０８でＮＯ）、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴに対して遅角側への補正を実行せずに補正完了とする（Ｓ２１０）。
〈実施の形態２と請求項との関係〉上述した構成において、ＥＣＵ４及び吸気ポート逆流検出センサ４６が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ４６が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ＥＣＵ４が実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図５）が冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態２の効果〉（１）冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図５）では、吸気バルブ開弁タイミング直後に逆流が発生していない場合のみ、開弁タイミングを進角している（Ｓ２１４）。しかし逆流の発生を検出した場合には開弁タイミングに対する調節は実行しない。
【００９０】
吸気バルブ開弁タイミング直後に排気の吹き返しが存在すれば、吸気バルブ開弁タイミング直後には急激な吸い込み流が生じてはいないことから、開弁タイミングの補正はせずに終了している。
【００９１】
このように吸気バルブ開弁タイミングを進角側へのみ制御する構成でも、急激な吸い込み流が防止できるので、冷間時において燃焼室６の内壁面へ液状燃料が付着することが防止でき、このことによりＰＭ発生を防止できる。
【００９２】
更に進角側への補正は、実際には逆流がわずかに生じた段階で停止するので、燃費の悪化も抑制できる。
［実施の形態３］
〈実施の形態３の構成〉本実施の形態では、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理として図６の処理を実行する。これ以外の構成は前記実施の形態１と同じである。
【００９３】
冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図６）のステップＳ３０２〜Ｓ３１２の処理は、前記図５のステップＳ２０２〜Ｓ２１２の処理と同じである。
本実施の形態の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図６）では、前記図５の処理の内、ステップＳ２１４の代わりに、新たに設定する吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴ［ｉ］として、目標状態に対応した進角値ＶＴｘを設定する処理（Ｓ３１４）が実行される。
〈実施の形態３の作用〉本実施の形態では、吸気ポート逆流検出センサ４６の出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示さないまま（Ｓ３０８でＮＯ）、規定期間が経過すると（Ｓ３１２でＹＥＳ）、吸気バルブ開弁タイミング直後に燃焼室６内への吸気の急激な吸い込み流が発生している可能性があると判断できる。
【００９４】
この判断に基づいて、吸気バルブ開弁タイミング直後における吸気ポート１０での気流が、吸い込みも逆流もなくほぼ停止する状態を目標状態として、その目標状態に対応する進角値ＶＴｘを、新たな吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴ［ｉ］として設定している（Ｓ３１４）。このことにより急激な吸い込み流が存在しない状態で吸気バルブ８を開弁できる状態に、迅速に移行できる。
【００９５】
尚、規定期間が経過する前に、吸気ポート逆流検出センサ４６の出力Ｕｄｉｒｅｃが逆流を示した場合には（Ｓ３０８でＮＯ）、前記実施の形態２の場合と同様に、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを補正せずに補正完了設定を実行する（Ｓ３１０）。
〈実施の形態３と請求項との関係〉上述した構成において、ＥＣＵ４及び吸気ポート逆流検出センサ４６が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ４６が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ＥＣＵ４が実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図６）が冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態３の効果〉（１）冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図６）では、吸気バルブ開弁タイミング直後に逆流が発生していない場合のみ、吸気バルブ開弁タイミングを直ちに最適とされる進角値ＶＴｘに設定している。そして逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しない。
【００９６】
このように吸気バルブ開弁タイミングを吸気ポート１０での気流がほぼ停止する状態に直ちに移行させることにより、吸気バルブ開弁タイミング直後に急激な吸い込みが行われるのを迅速に防止できる。
【００９７】
したがって、燃焼室６の内壁面への液状燃料付着が早期に防止され、このことによりＰＭ発生もより効果的に防止できる。
更に目標状態に対応する進角値ＶＴｘは、逆流が生じる直前の進角値にしていることから、燃費の悪化も確実に防止できる。
【００９８】
［実施の形態４］
〈実施の形態４の構成〉本実施の形態では、前記実施の形態１、２又は３において、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを補正した場合には内燃機関２の出力トルク変動が生じる。この出力トルク変動を防止するための出力トルク変動防止処理を実行するものである。このためにＥＣＵ４は、前記各実施の形態にて説明した冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３，５，６のいずれか）と共に、図７に示す出力トルク変動防止処理を実行している。
【００９９】
これ以外の構成は前記実施の形態１と同じである。
〈実施の形態４の作用〉本実施の形態における特徴的な作用について、出力トルク変動防止処理（図７）に基づいて説明する。この処理は一定クランク角周期（あるいは一定時間周期）で繰り返し実行される。
【０１００】
出力トルク変動防止処理（図７）が開始されると、まず、吸気バルブ開弁タイミングの補正がなされたか否かが判定される（Ｓ４０２）。
この補正は前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３，５，６のいずれか）における、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正処理（Ｓ１１０，Ｓ１１４，Ｓ２１４，Ｓ３１４のいずれか）である。この補正処理がなされていればステップＳ４０２の判定条件は成立する。
【０１０１】
ステップＳ４０２の判定条件が成立した場合には、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正による出力トルク変動を相殺するための出力トルク調節処理を実行する（Ｓ４０４）。
【０１０２】
上述した吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正が進角側になされた場合（Ｓ１１４，Ｓ２１４，Ｓ３１４のいずれか）は、内燃機関２の出力トルクは高い方に変化する。
したがってステップＳ４０４では、このような出力トルクが高くなる方への変動ショックを防止するため、点火時期の遅角補正、スロットルバルブ２０による吸入空気量の減少補正、吸気バルブ８の閉弁タイミングの遅角補正、燃料噴射量減量補正のいずれかあるいはこれらの組み合わせにより、出力トルクの増加を相殺する。
【０１０３】
上述した吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正が遅角側になされた場合（Ｓ１１０）は、内燃機関２の出力トルクは低い方に変化する。
したがってステップＳ４０４では、このような出力トルクが低くなる方への変動ショックを防止するため、点火時期の進角補正、スロットルバルブ２０による吸入空気量の増加補正、吸気バルブ８の閉弁タイミングの進角補正、燃料噴射量増量補正のいずれかあるいはこれらの組み合わせにより、出力トルクの減少を相殺する。
【０１０４】
吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正がなされていない場合には（Ｓ４０２でＮＯ）、出力トルク変動を相殺する処理は実行されない。
〈実施の形態４と請求項との関係〉上述した構成において、冷間時バルブタイミング設定手段及び吸気ポート逆流検出手段について、請求項との関係は前記各実施の形態にて説明したごとくである。ＥＣＵ４がトルク変動抑制手段に相当し、出力トルク変動防止処理（図７）がトルク変動抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態４の効果〉（１）前記各実施の形態のいずれかの効果と共に、吸気バルブ開弁タイミングを補正した際に出力トルク変動が内燃機関２に生じるのを防止できる。
【０１０５】
したがって車両乗員の違和感を防止することができる。
［実施の形態５］
〈実施の形態５の構成〉本実施の形態の構成は図８に示すごとくである。内燃機関１０２には排気バルブ１１２にバルブタイミング可変機構２４０が設けられている。したがってＥＣＵ１０４は吸気バルブ８側のバルブタイミングと共に、排気バルブ１１２についてもバルブタイミングを調節している。このため排気カムシャフト１３８の回転位相を検出するためにカムポジションセンサ１３８ａが配置されている。他の構成は前記図１に説明したごとくである。したがって同一構成は同一符号にて示す。
【０１０６】
ＥＣＵ１０４が実行する処理については、前記実施の形態１〜４のいずれかの処理が実行される。
尚、図８の構成を前記実施の形態４に適用した場合には、前記図７のステップＳ４０４では、排気バルブ１１２のバルブタイミングを調節することにより、あるいはこの調節と共に前記実施の形態４に述べた他の処理を組み合わせることにより、出力トルク変動を防止しても良い。
〈実施の形態５の作用〉本実施の形態では、排気バルブ１１２のバルブタイミングに応じて、逆流が生じ始める吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴも異なる。
【０１０７】
この場合でも、前記図３又は前記図５の処理を用いた場合には、ステップＳ１１０，Ｓ１１４又はステップＳ２１４の処理により、自動的に適切な吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴに収束することになる。
【０１０８】
前記図６の処理を用いた場合には、そのステップＳ３１４にて、まず排気バルブ閉弁タイミングに対応して適切な進角値ＶＴｘを算出して、この算出した進角値ＶＴｘを吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴに設定することになる。
〈実施の形態５と請求項との関係〉前記各実施の形態にて説明した関係と同じである。
〈実施の形態５の効果〉（１）このように排気バルブ１１２のバルブタイミングが変更される内燃機関１０２であっても前記各実施の形態に述べた効果と同様な効果を生じる。
【０１０９】
［実施の形態６］
〈実施の形態６の構成〉本実施の形態の構成は前記図８に示したごとくである。
ただし前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３，５，６のいずれか）の代わりに、図９〜１１に示すいずれかの冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行する。
【０１１０】
図９の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行した場合については、そのステップＳ５０２，Ｓ５０４，Ｓ５０６，Ｓ５０８，Ｓ５１２は、前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図３）のステップＳ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１２と同じである。
【０１１１】
異なる点は次のごとくである。すなちわ今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正が未完了か否かの判定（図３：Ｓ１０５）の代わりに、今回の開弁時での排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅの補正が未完了か否かの判定がなされる（Ｓ５０５）。
【０１１２】
吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを進角側に補正する処理（図３：Ｓ１１４）の代わりに、式３に示すごとく排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅを遅角側に補正する処理（Ｓ５１４）を実行する。
【０１１３】
［式３］  ＶＴ［ｉ］←ＶＴ［ｉ−１］−ΔＶＴｅｂ
すなわち式３は、排気バルブ１１２の閉弁タイミングを遅くすることで、吸気バルブ８の開弁タイミングに近づける。このことにより吸気バルブ８の開弁タイミングがＴＤＣよりも遅れても、燃焼室６内が負圧状態にならないようにしている。
【０１１４】
更に、吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを遅角側に補正する処理（図３：Ｓ１１０）の代わりに、式４に示すごとく排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅを進角側に補正する処理（Ｓ５１０）を実行する。
【０１１５】
［式４］  ＶＴｅ［ｉ］←ＶＴｅ［ｉ−１］＋ΔＶＴｅａ
すなわち式４は排気バルブ１１２の閉弁タイミングを早くすることで、前記式３により排気バルブ閉弁タイミングが遅角しすぎて、他の気筒からの排気が燃焼室６に流入し、燃焼室６から吸気系への逆流が生じた場合に、排気バルブ１１２の閉弁タイミングを早くすることで、その逆流を小さくする処理である。
【０１１６】
図１０の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行した場合については、そのステップＳ６０２，Ｓ６０４，Ｓ６０６，Ｓ６０８，Ｓ６１２は、前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理（図５）のステップＳ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２０８，Ｓ２１２と同じである。
【０１１７】
異なる点は次のごとくである。すなわち今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴの補正が未完了か否かの判定（図５：Ｓ２０５）の代わりに、今回の開弁時での排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅの補正が未完了か否かの判定がなされる（Ｓ６０５）。
【０１１８】
吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを補正せずに設定処理完了する処理（図５：Ｓ２１０）の代わりに、排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅを補正せずに補正完了設定する処理（Ｓ６１０）を実行する。
【０１１９】
そして吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴを進角側に補正する処理（図５：Ｓ２１４）の代わりに、前記式３に示したごとく排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅを遅角側に補正する処理（Ｓ６１４）を実行する。
【０１２０】
すなわち逆流が生じていない場合に、排気バルブ閉弁タイミングを遅くすることで、吸気バルブ８の開弁タイミングに近づけ、このことで吸気バルブ８の開弁タイミングがＴＤＣよりも遅れても燃焼室６内が負圧状態にならないようにしている。逆流が生じている場合には、排気バルブ閉弁タイミングはそのままとしている。
【０１２１】
図１１の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行した場合については、そのステップＳ７０２〜Ｓ７１２は、前記図１０のステップＳ６０２〜Ｓ６１２と同じである。異なる点は、排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅを遅角側に補正する処理（Ｓ６１４）の代わりに、目標状態に対応した進角値ＶＴｅｘを、排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅに設定する処理（Ｓ７１４）を実行する点である。
【０１２２】
すなわち吸気バルブ開弁タイミングに逆流も急激な吸い込み流も生じない気流状態にできる進角値ＶＴｅｘを、排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅに直ちに設定している。
〈実施の形態６の作用〉本実施の形態では、吸気バルブ８から燃焼室６へ急激に吸気が吹き込む可能性がある場合に、排気バルブ１１２の閉弁タイミングを遅角させている。
【０１２３】
この排気バルブ閉弁タイミングの遅角により、ＴＤＣ以後のピストン２６下降時に、排気系に存在する排気が燃焼室６内に戻ることになる。このことによりＴＤＣよりも吸気バルブ開弁タイミングが遅くなっても、吸気バルブ開弁タイミング直後での燃焼室６内は負圧化せず、急激な吸気の吹き込みが生じない。
〈実施の形態６と請求項との関係〉上述した構成において、ＥＣＵ１０４及び吸気ポート逆流検出センサ４６が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ４６が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ＥＣＵ１０４が実行する冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理（図９〜１１）がそれぞれ冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
【０１２４】
更に前記実施の形態４にて説明した図７と同じ処理を、排気バルブ閉弁タイミング補正時の出力トルク変動防止処理として追加しても良く。この場合には、ＥＣＵ１０４がトルク変動抑制手段に相当し、上記出力トルク変動防止処理がトルク変動抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態６の効果〉（１）このようにバルブタイミング可変機構２４０を備えて、排気バルブ１１２のバルブタイミングについても調節対象とする内燃機関１０２であっても前記実施の形態１〜４のいずれかに述べた効果と同様に、燃焼室６の内壁面への液状燃料の付着が防止でき、このことによりＰＭ発生を防止できる。
【０１２５】
［その他の実施の形態］
・図１や図８に示した吸気ポート逆流検出センサ４６としては、温度センサを用いても良い。燃焼室６から吸気ポート１０への逆流が無い場合には、図１２の（Ａ）に示すごとく、吸気ポート１０では温度変化はほとんど無いが、逆流が有る場合には、図１２の（Ｂ）に示すごとく排気から伝熱されて温度変化（ピークＰｔ）が生じる。
【０１２６】
したがって吸気ポート逆流検出センサ４６として温度センサを用いる場合には、このようなピークＰｔの有無によって逆流の有無を検出できる。
このことはＣＯ２濃度を検出するＣＯ２センサを、吸気ポート逆流検出センサ４６として用いる場合も同じであり、ＣＯ２濃度のピークが生じることにより逆流が生じていることが判定できる。
【０１２７】
・前記実施の形態５では吸気開弁タイミングの調節によりＰＭ防止処理を行っていたが、前記実施の形態６の処理を組み合わせることにより、吸気開弁タイミングの調節と排気閉弁タイミングの調節との両方で、ＰＭ防止処理を実行しても良い。
【０１２８】
・可変動弁機構の構成としては、前記図１に示したリフト量可変機構３４が無くても良い。すなわち、吸気バルブ８のバルブタイミング可変機構３２のみでも良く、あるいは前記図８に示したごとく吸気バルブ８のバルブタイミング可変機構３２と排気バルブ１１２のバルブタイミング可変機構２４０との組み合わせのみでも良い。
【０１２９】
・前記各実施の形態では、吸気ポート逆流検出センサ４６は＃１気筒の吸気ポートに設けられていたが、その他の気筒の吸気ポートに設ける構成、あるいは、全ての吸気ポートに吸気ポート逆流検出センサ４６を配置する構成としても良い。このことにより、各気筒の開弁時にそれぞれ逆流状態を検出できる。したがって高頻度に吸気バルブ開弁タイミング進角値ＶＴや排気バルブ閉弁タイミング進角値ＶＴｅの補正が可能となるので、燃焼室の内壁面への液状燃料付着が迅速かつ確実に防止され、ＰＭ発生防止を更に高めることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
２…内燃機関、４…ＥＣＵ、６…燃焼室、８…吸気バルブ、１０…吸気ポート、１２…排気バルブ、１４…排気ポート、１６…燃料噴射弁、１８…吸気マニホールド、１８ａ…サージタンク、１８ｂ…分岐管、２０…スロットルバルブ、２０ａ…モータ、２０ｂ…スロットル開度センサ、２２…吸気量センサ、２４…点火プラグ、２６…ピストン、２８…クランクシャフト、３０…吸気カムシャフト、３０ａ…吸気カム、３０ｂ…カムポジションセンサ、３２…バルブタイミング可変機構、３４…リフト量可変機構、３６…アクセルペダル、３６ａ…アクセル操作量センサ、３８…排気カムシャフト、４２…機関回転数センサ、４４…冷却水温センサ、４６…吸気ポート逆流検出センサ、１０２…内燃機関、１０４…ＥＣＵ、１１２…排気バルブ、１３８…排気カムシャフト、１３８ａ…カムポジションセンサ、２４０…バルブタイミング可変機構、Ｐｔ…ピーク、ＴＣ…吸気バルブ閉弁タイミング、ＴＯ…吸気バルブ開弁タイミング、ＶＴ…吸気バルブ開弁タイミング進角値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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